Hybridom
Eine erstaunlich hohe Serumkonzentration eines einzelnen Immunglobulintyps ist mit dem multiplen Myelom assoziiert, einer Krebsart, bei der sich eine einzelne B-Zelle zu einem tumorösen Klon von Antikörper-sekretierenden Zellen vermehrt, die sich wie alle Krebszellen unbegrenzt vermehren können (siehe Immunsystemstörung: Krebs der Lymphozyten). Daher sind die von Myelomen hergestellten Immunglobuline monoklonal, und Myelomzellen wurden vermehrt, um große Mengen monoklonaler Antikörper zu produzieren, die verwendet wurden, um die grundlegende Natur von Immunglobulinen zu untersuchen. Leider ist jedoch das Antigen, an das die Myelom-Antikörper binden, unbekannt. Wenn ein Immunologe große Mengen eines bestimmten Antikörpers erhalten wollte – sagen wir, der Anti-Rh-Antikörper – Die Induktion von Myelomen ist nutzlos, denn es hat sich als unmöglich erwiesen, vorher anzugeben, welcher Antikörper von einem bestimmten Myelom sezerniert wird.
Es ist jedoch möglich, große Mengen eines ausgewählten, identifizierbaren monoklonalen Antikörpers herzustellen (siehe Abbildung). Gelegentlich wächst eine kultivierte Myelomzelllinie weiterhin gut, verliert jedoch ihre Fähigkeit, Immunglobulin abzusondern. 1975 fusionierten die Immunologen Georges Köhler und César Milstein nicht-Antikörper-sekretierende kultivierte Myelomzellen mit normalen B-Zellen aus der Milz einer immunisierten Maus. Die Fusion einer Myelomzelle aus einer Linie, die die Fähigkeit zur Sezernierung von Immunglobulin mit einer B-Zelle verloren hat, von der bekannt ist, dass sie einen bestimmten Antikörper sezerniert, führt zu einer bemerkenswerten Hybridzelle, die den von ihrer B-Zellkomponente hergestellten Antikörper produziert, jedoch die Fähigkeit ihrer Myelomkomponente beibehält, sich unbegrenzt zu vermehren. Eine solche Hybridzelle wird als Hybridom bezeichnet.
Aufgrund von Hybridomen können Forscher monoklonale Antikörper erhalten, die einzelne antigene Stellen auf fast jedem Molekül erkennen, von Arzneimitteln und Hormonen bis hin zu mikrobiellen Antigenen und Zellrezeptoren. Die exquisite Spezifität monoklonaler Antikörper und ihre quantitative Verfügbarkeit haben es ermöglicht, empfindliche Assays für eine enorme Bandbreite biologisch wichtiger Substanzen zu entwickeln und Zellen voneinander zu unterscheiden, indem bisher unbekannte Markermoleküle auf ihren Oberflächen identifiziert werden. Beispielsweise können monoklonale Antikörper, die mit Krebsantigenen reagieren, verwendet werden, um Krebszellen in Gewebeproben zu identifizieren. Werden diesen Antikörpern außerdem kurzlebige radioaktive Atome zugesetzt und diese dann in winzigen Mengen einem Patienten verabreicht, binden sie sich ausschließlich an das Krebsgewebe. Mit Hilfe von Instrumenten, die die Radioaktivität detektieren, können Ärzte die Krebsstellen ohne chirurgischen Eingriff lokalisieren. Monoklonale Antikörper wurden auch experimentell verwendet, um zytotoxische Medikamente oder Strahlung an Krebszellen abzugeben.